ModernaとIBMは、mRNAベースの医薬品設計における複雑なステップであるmRNA二次構造の予測に、量子コンピューティングと古典的コンピューティングを応用した新しいケーススタディを発表しました。この協力関係は、mRNA開発における古典的コンピューティングの限界に対して、新興の量子アルゴリズムがどのように対処できるかを探求する、両社の継続的なパートナーシップの延長線上にあります。
共同チームは、この課題に取り組むための近期量子コンピュータの能力を向上させるため、新しいアルゴリズムを適用しました。その研究には、複雑な最適化問題の最適解を見つけるための変分量子アルゴリズム（VQAs）の性能を向上させるためのリスク評価手法である条件付きバリューアットリスク（CVaR）の応用が含まれています。古典的な後処理ステップとして機能するこのアプローチは、分散を軽減し、より低エネルギーの解決策に最適化プロセスを集中させることを目的とし、IBM Quantum Heronプロセッサなどの量子ハードウェアを効率的に活用します。また、この協力関係では、問題規模の拡大のために瞬時量子多項式（IQP）回路ベースの量子最適化も探究しています。
この研究は、ライフサイエンスにおける量子コンピュータの先進的な応用を示し、創薬を変革し加速する可能性を示しています。2024年には、最大80量子ビットと最大60ヌクレオチドのmRNA配列長を含む、量子二次構造シミュレーションで記録的な規模を達成しました。その後の研究では、最大156量子ビットと950の非局所ゲートを含む問題規模に方法論を適用しました。この協力の目的は古典的コンピューティングを置き換えることではなく、特定のワークフローのボトルネックに対して古典的計算を補強し、化学、材料科学、最適化、創薬における飛躍的な進展を加速する、近期の量子対応バイオテクノロジーパイプラインを構築することです。
2025年7月18日
